Общие сведения об окислах азота

Тетраоксид азота и вода имеют ограниченную взаимную растворимость. Так, при 00С смесь расслаивается. Растворяясь в воде, тетраоксид азота вступает с ней во взаимодействие, образуя азотную и азотистую кислоты:

N2O4 + H2O → HNO3 + HNO2.

Образовавшаяся азотистая кислота разлагается по реакции:

HNO2 ↔ HNO3 + 2NO + H2O.

В свою очередь, монооксид азота также нестоек и легко окисляется до диоксида азота, что способствует образованию новых количеств коррозионно-активной азотной кислоты. Это свойство окислителя учитывается при его транспортировке и хранении, всячески исключается контакт паров компонента с влагой воздуха. Добавление в тетраоксид азота оксида азота смещает равновесие реакции влево и снижает коррозионную активность окислителя.

Оксид азота взаимодействует с тетраоксидом азота с образованием триоксида азота:

NO + N2O4 ↔ 2N2O3.

Триоксид азота придает окислителю голубовато-зеленую окраску и снижает температуру кипения и кристаллизации. Тетраоксид азота имеет малую вязкость (0,468…. 0,599 МПа▪с), примерно в два раза ниже, чем окислители на основе азотной кислоты. Поэтому этот окислитель легко перекачивается насосами или передавливается.

Тетраоксид азота - плохой проводник электричества, он не подвергается ионизации, а растворимость в нем неорганических соединений, в частности солей металлов, очень мала.

Многие органические соединения хорошо растворяются в тетраоксиде азота - алифатические и ароматические углеводороды, галогеноводороды, нитрофенолы, эфиры, кетоны и другие. Смеси тетраоксида азота с органическими соединениями взрывоопасны. Тетраоксид азота очень сильный окислитель, с гидразином и НДМГ образует самовоспламеняющиеся ракетные топлива.

Большинство металлов при контакте с тетраоксидом азота пассивируются вследствие образования на их поверхности оксидной пленки и плохо растворимых солей металлов. Однако с увеличением содержания воды в N2O4 всегда повышается равновесное количество азотной кислоты и возрастает коррозионная активность окислителя. В окислителе, содержащем не более 0,1% H2O, стойкими являются легированная и углеродистая стали, никель, алюминий и его сплавы; нестойкими при обычных температурах в условиях хранения и транспортирования - серебро, медь, цинк, кадмий и свинец, титан и его сплавы значительно корродируют в этих условиях. Добавление к окислителю до 1,0% NO снижает скорость коррозии указанных металлов и позволяет использовать их для изготовления топливных баков космических аппаратов.

Тетраоксид азота является токсичным и агрессивным веществом. При попадании на кожу человека он подобно концентрированной азотной кислоте вызывает сильные ожоги. Особенно опасны пары тетраоксида азота. Они сильно раздражают дыхательные пути и легкие, разрушают роговицы глаз, зубы, а также оказывают общее отравляющее действие на организм. В тяжелых случаях отравления происходит отек легких.

Для защиты баков ракет с окислителем, которые изготавливаются из алюминия, используют йод, фтористый водород, фосфорную кислоту. При их добавлении в баки происходит пассивация поверхностей баков, которая надолго защищает алюминий от воздействия АТ. Йод в добавках 1% лучше пассивирует сталь, хуже алюминий (рисунок 2). Фтористый водород лучше защищает алюминий, образуя пленку иона F- В практике используют (0,5-0,75)% раствор плавиковой кислоты. С увеличением воды в АТ защита становится неэффективной. Поэтому требования к качеству АТ очень высоки.

Рисунок 2 - Общий вид баков окислителя и топлива баллистических ракет (баки с АТ - синего цвета).

При добавлении в баки раствора фосфорной кислоты происходит образование хлопьев фосфорнокислого алюминия, которые защищают поверхность баков.

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Другие статьи

Воздействие на человека различных видов загрязнений
Загрязнение окружающей среды это поступление и накопление в окружающей среде различных веществ и соединений в концентрациях, превышающих естественный (фоновый) уровень. Загрязнение окружающ ...

Связь загрязнений окружающей среды со здоровьем взрослого и детского населения
Актуальность проблемы. Среди других загрязнителей биосферы доля окислов азота и свинца увеличивается постоянно. Ежегодно выброс этих соединений в атмосферу Земли достиг 50 млн.т. 30% из них ...

Разработка проекта организационно-технических мероприятий по совершенствованию природоохранной деятельности
Одним из основных направлений, обеспечивающих эффективное и устойчивое экономическое развитие предприятий, является применение экологически ориентированных информационных систем управления, ...